点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:在地下2400米探索人类认知边界
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

在地下2400米探索人类认知边界

来源:科技日报2025-01-27 09:27

  车辆扎进山体,穿过17.5公里长的锦屏山隧道后,周遭终于从昏暗变得明亮,一座“地下城”出现在眼前——这里是中国锦屏地下实验室(以下简称“锦屏地下实验室”)二期。清华大学工程物理系党委书记曾志环顾四周,语气带着自豪,对科技日报记者说:“确实不一样了吧?”

  锦屏地下实验室位于四川省凉山彝族自治州锦屏山内部,山体岩石覆盖厚度达2400米,宇宙射线通量只有地面的一亿分之一。这里是世界上最深、综合条件最好的地下实验室。

  2016年,记者第一次探访锦屏地下实验室时,实验室主任程建平指着黑乎乎的隧道深处说,以后这里会扩建成一个小区,世界各国科学家都可以在小区工作。

  当初听起来雄心勃勃的设想,如今已经成真。不同学科的科研人员带着他们的疑问,来到锦屏山深处寻找答案——当外界噪音降到最低,又能听到怎样的华章?

  从4000立方米到30万立方米

  锦屏地下实验室由国投集团雅砻江流域水电开发有限公司和清华大学共同建设运行。

  走在宽敞明亮的实验室内,你很容易忘记自己身处地下。曾志提醒,对工程方来说,特殊的地理位置,带来了特殊的问题。

  实验室埋深2400米,岩体内地下水量大、渗透性强,地下洞室渗漏点较多且分布无规律。而且,岩体自身及岩壁渗水中会持续析出氡气。氡气具有强烈放射性,会对实验探测装置形成干扰。

  因此,防水抑氡是施工中的关键环节。锦屏大设施的防水抑氡设计方案和施工方案均为首创。它的设计构造主要分为排水防水层、结构层与面层,内含10层材料,10厘米厚,覆盖了实验室内10万平方米面积。

  防水抑氡工程的5万余米拼接焊缝,穿过防水结构的20多万个膨胀螺栓和5万多根锚杆,无一渗水点。“这堪称工程奇迹。”国投集团雅砻江公司锦屏地下实验室管理局副局长申满斌指着表面光滑洁净的洞壁感叹。

  曾志同样感慨万千。从无到有,从小到大,锦屏地下实验室已经在大山内部“生长”了十几年。

  2010年12月,锦屏地下实验室一期建成,填补了我国深地实验室的空白,为开展粒子物理学、天体物理学等领域重大基础前沿研究提供了良好的低本底环境。

  2014年,锦屏地下实验室二期建设启动。2017年,基于锦屏地下实验室二期的极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施(以下简称“锦屏大设施”)项目被列入“十三五”国家重大科技基础设施项目指南。

  2023年12月,锦屏大设施正式投入科学运行,首批10个实验团队入驻实验室,地下可用实验空间也从一期实验室的4000立方米增加到二期的30万立方米。

  十年磨一剑。暗物质、中微子、核天体物理、岩石力学、地震学、集成电路、量子计算、深地医学……一系列前沿基础科学研究在此开展。锦屏地下实验室,有望成为世界深地科学实验中心。

  实验灵敏度将提升两个量级

  从实验室1号门进入,依次可来到A厅、B厅、C厅、D厅,每个大厅又分成了两个实验厅。

  C2厅内,中国暗物质实验组成员、清华大学博士后代文翰正在进行高纯锗探测器的测试。

  代文翰将标准样品放在探测器不同位置进行测量,采集并分析探测器输出的脉冲波形信号。“一天能收集200万个信号。”他说。工作听起来有些枯燥,但代文翰乐在其中。

  如今,锦屏山、山脚下的雅砻江和地下实验室的灯光,已成为代文翰科研生活的一部分。

  他告诉记者,实验室一期像个工作室,空间不大,科研仪器也是小而精。实验室二期像个大工厂,实验室更大了,实验体量上去了,科学研究也瞄准更高的目标,有望取得更大的进展和突破。

  比如,在锦屏地下实验室一期,实验组在容积约1立方米的液氮罐中运行总质量10公斤的高纯锗探测阵列;但在实验室二期,容积1725立方米的世界最大液氮低温屏蔽装置正在进行液氮灌注,不久后,总质量50千克的探测器阵列将在其中运行。“实验灵敏度能提升两个量级!”代文翰说。

  就在锦屏大设施建设期间,一系列成果也已经产出。

  2024年,中国暗物质实验组成果在《物理评论快报》发表,给出了国际上对太阳加速暗物质—电子相互作用截面最灵敏的限制;2024年,粒子和天体物理氙探测实验组在《物理评论快报》发表了对太阳硼-8中微子的首个测量结果,开启了液氙暗物质和中微子探测实验的新篇章;2022年,锦屏深地核天体物理实验组成果在《自然》发表,在国际上首次揭示了宇宙最古老恒星中的钙丰度之谜……

  “基于锦屏大设施的优势平台条件,我们的科学研究将瞄准突破人类认知边界,努力取得重大成果,为建设科技强国和实现高水平科技自立自强贡献锦屏力量。”曾志展望道。(张盖伦)

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文()

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 日/周
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 习近平同美国总统特朗普小范围交流

独家策划

推荐阅读
全球老龄化加速,如何延长健康寿命,成为生命科学研究领域最紧迫的课题之一。诸多抗衰老策略中,营养干预被认为最现实。已有研究表明,减少饮食中蛋白质的摄入,能延长酵母、果蝇和小鼠等模式生物的寿命。
2026-09-24 09:41
作为射电天文领域的国之重器,中国天眼(FAST)不断将我们的视野推向宇宙更深处,在脉冲星、快速射电暴、中性氢宇宙等前沿领域,一次又一次刷新着人类对于宇宙的认知。
2026-09-24 09:34
我国研究团队利用“天关”卫星(爱因斯坦探针卫星)与高海拔宇宙线观测站“拉索”(LHAASO)的联合观测,在一颗距离地球约4600光年的脉冲星周围发现一条此前未被完整看到的超长X射线尾迹。
2026-09-24 09:30
国家统计局数据显示,在消费品以旧换新等政策利好下,节能家电、智能家居等越来越受到消费者的青睐。智能家居的终极目标,不是堆砌多少高科技设备,而是让人的生活更便利、更幸福。
2026-09-24 09:26
在中国科学院院士、中国工程院院士李德仁看来,不仅要星与星互联,还要把通信、导航、遥感、算力四种异构卫星“联”成一体。
2026-09-24 09:28
9月23日,当太阳行至黄经180度时,我们迎来二十四节气中的第十六个节气——秋分。
2026-09-23 09:19
实施藏粮于地、藏粮于技战略并非抽象概念,它实实在在体现在产量、装备和技术水平的变化里。
2026-09-23 09:14
一只烂苹果长出小蘑菇,竟一路“走”向太空育种;一辆由大学生制造组装的方程式赛车,让围观者眼里放光;一台智能交作业提醒机,出自中小学生之手……这些都是发生在2026年全国科普月活动上的真实片段。
2026-09-23 08:56
油炸薯条、烘焙咖啡等食品,日常生活中很常见,但高温加工过程会产生丙烯酰胺,这是一种需要加以控制的污染物。
2026-09-23 08:55
在自然灾害面前,我们需要确保两个“安全”——生命安全和财产安全。如何最大限度减少人员伤亡和财产损失,一直是我国防灾减灾救灾工作的重点。
2026-09-23 08:53
一个优良豆类品种的诞生,至少需1代杂交、6代自交,用传统育种方式得花10年左右。10年后的“新品种”,还能满足市场需求吗?尽可能缩短育种时间,才能减少不确定性。
2026-09-22 09:18
目前,“拉索”已联合“天关”“中国天眼”“银河画卷”等不同波段天文设施形成新的队伍,对重要科学问题进行攻关。
2026-09-22 09:09
记者从中国地质大学(北京)邢立达课题组获悉,中外科学家团队在安徽下三叠统南陵湖组地层中发现巨型鲎类遗迹化石。
2026-09-22 09:01
西北大学地质学系研究员韩健等联合国内外研究学者,在距今5.18亿年的云南澄江生物群中发现了步带动物新物种——胶膜玉净虫。
2026-09-22 09:00
在甘肃科技馆的科学市集“创想驿站”,兰州市第二十二中的段延浩站在自己制作的模型前,沿着风机、太阳能板、储电仓一路介绍。
2026-09-22 08:59
“面向智能社会的科学素质:机遇、挑战与变革”
2026-09-22 08:07
2026科普中国智库论坛暨第三十二届全国科普理论研讨会
2026-09-21 17:29
棘皮动物辐射对称,具钙化骨骼和管足;半索动物两侧对称,身体柔软并保留鳃裂。由此推论,步带动物两个门类的共同祖先并非此前推测的无触手蠕虫状动物,实际上部分类群已经具有较为发达的滤食附肢。
2026-09-21 09:23
弘扬科学家精神,既要有庄重的纪念,也需要在生活中讲好具体的、鲜活的人和故事。
2026-09-21 09:18
20日,在由中国科普研究所主办的2026科普中国智库论坛暨第三十二届科普理论研讨会上,数项新成果——《国家科普能力发展报告(2024—2025)》、《中国公民科学素质报告(2025—2026)》、《科普服务高质量发展智库报告》、《鼎新致远:科普服务高质量发展的实践探索》、“科普人才培养丛书”及《中国科幻发展年鉴2026》发布。
2026-09-21 09:16
加载更多